Способ определения распределения размеров частиц в потоке материала и устройство для его осуществления Советский патент 1984 года по МПК G01N23/02 

2, Устройство для определения распределения размеров частиц в потоке материала, содержащее источник рентгеновских квантов, коллиматор, последовательно соединенные детектор прошедших через поток частиц рентгеновских квантов и амплитудный дискриминатор, средство формирования тонкогчз потока частиц, выполненное с возможностью перемещения с

постоянной скоростью, расположенное между источником -и детектором рентгеновских квантов, о т ли ч а юст е е ся тем,что оно снабжено последовательно включен1 ыми бистабильным триггером, преобразователем временных интервалов в амплитуду импульсов и анализа-. тором амплитуд импульсов, причем выход амплитудного дискриминатора подключен к входу бистабильности триггера

1. Способ определения распределения размеров частиц в потоке материала, заключаюощйся в пропускании; узкого луча рентгеновских квантов через поток движущихся с постоянной скоростью частиц, регистрации квантов , прошедших через упомянутый поток частиц, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения частиц малых размеров, регистрируют рарпределениё временных интервалов между рентгеновскими квантами луча до и после прохождения квантов через поток частиц, вычитают распределение временных интерва-. лой между квантами луча до прохождения потока частиц из распределения временных интервалов между квантeu«f, прошедшими через упомянутый поток частиц, и по полученной разности О) распределений временных интервалов определяют распределение размеров частиц. J 4;ib 4 /

Изобретение относится к контролю материалов с использованием ионизирукмчих излучений, конкретнее к споjsoOaM определения размеров частиц в пото1 :е материала, и может быть испдльзовано, например, при грануло метрическом анализе различных материалов. Известен способ анализа характеристик частиц в потоке материала, включающий облучение контролируемог материала ионизирующим излучением источника, регистрацию излучения, рассеянного частицами материала, из мерение сигнала,пропорционального интенсивности зарегистрированного излучения l . |1едостатком известного способа является невысокая точность измерения распределения частиц по размера так как интенсивность рассеянного излучения зависит от средней плотно сти потока частиц, и их скорости и в меньшей, степени от размеров частиц, , Наиболее близким техническим решением к. изобретению является способ определения распределения размеров частиц в потоке материала, включающий пропускание узкого луча рентгеновских квантов через поток движущихся с постоянной скоростью частиц регистрацию квантов, прошедших через упомянутый поток частиц 2 . Способ осуществляется устройством для определения распределения размеров частиц в потоке материала, содержгицим источник рентгеновских квантов, коллиматор, последовательно соединенные детектор прошедших через поток частиц рентгеновских квантов и амплитудный дискриминатор средство формирования тонкого потока частиц, расположенное между источни ком и детектором рентгеновских кван тов 2 Недостатком этого способа является низкая точность измерения частиц малых размеров, что связано с невысокой интенсивностью регистрируемого i излучения из-за необходимости использования пучков рентгеновских квантов р$1змерами псчэядка нескольких мик{5он. ; .-; , . : . ,. , Цель изобретения - повышение точности измерения частиц малых размеров, ;/ ,Л: - . ..:,. Цель достигается тем, что согласно способу определения распределения размеров ча:стиц в noTOjce материала, 3включающемуся в пропускании узкого луча рентгеновских квантов через поток движупяихся с постоянной скоростью частиц, регистрации квантов, прошедших через упомянутый поток частиц, регистрируют распределение временных интервалов между рентгеновскими квантами луча до и после прохождения кйантов через поток частиц, вычитают распределение вреъюнных интервалов между квантами луча до прохождения ; потока частиц из распределения временных интервалов между квантами, прошедшими через упомянутый поток частиц, и по полученной разности распределений временных интервалов определяют распределение размеров частиц , .,;..; Причем устройство, содержащее источник рентгеновских квантов, коллиматор, последовательно соединенные щетектор прошедших через поток частиц рентгеновских квантов и амплитудный дискриминатор, средство формирования тонкого слоя частиц, выполненное с возможностью перемещения с постоянной скоростью, расположенное между источником и детектором рентгеновских квантов снабжено последовательно включенными бистабильным триггером, преобразователем временных интервалов в амплитуду импульсов и анализатором амплитуд импульсов, причем выход амплитудного анализатора подключен ко входу бистабильного триггера. На чертеже изображена схема устройства, .реализующего способ определения распределения частиц в потоке материала.

Устройство содержи источник 1 рентгеновских , средство фор-ч мирования тонкого потока 2 частиц, коллиматор 3, служащий для создания уэкого пучка рентгеновских квантов, последовательно соединенные детекг тор 4f а|1шлитудный дискриминатор 5, бистабильный триггер 6, преобраэрвателъ 7 временных интервалов в амплйтуду импульсов, анализатор 8 амплиTyjDi импульсов.

Способ осумествляется при рг1боте устройства следующим образом.

Узкий луч рентгеновских квантов источника 1 пропускается через поток 2 частиц материала. Прошедашё . рен1ггеновс1(иё кванты регистрируются детектором 4. Коллиматор 3 формирует пучок кван-тов, размеры которого подобраны так, чтобы предотвратить нат личн оцновременно нескольких частцц в рентгеновском луче. :Частицы тонкого похбка 2 направляются поперек луча квантов с постоянной скоростью. Дискриминатор 5 Обеспечивает регистрацию квантов такой энергии, при которой частицы потока 2 практически прлностыо поглощают кванты, а среда, в. которой перемещаются яастицы, lipaKтически не поглощает кванты рентгенойскрго луча. Триггер б, гфеобразова тель 7 и анализатор 8 обеспечивают регистрацию Временны х интервалов между квантами рентгеновского луча до и после прохождения квантов через поток 2 частиц.

Распределение временных интёрвалов между квантами до прохоящения через поток 2 подчиняется распределе нию Пуассона, т.е. i(i) i еде С - средняя величина временного интервала. Когда поток частиц проходит через рентгеновский луч происходит изменение первоначального распределения временных интервалов. Указанное изменение несет в себе инфор0мацию, о ргюпределении размеров частиц потока 2 Вследствие того, что частица при прохождении луч с определенной вероятностью поглощает один или несколько, в зависимости

5 от еб размеров, квантов рентх новг ского луча. -При постоянной скорости потока частиц и для достаточно малых размеров рентгеновского луча и тол1щины потока 2, размер частиц и время их прохождения через луч нгисодятся

0 в прямой зависимости между собой. . Поэтс 4У, регистрируя распределен.ие вр иенных интервалов между квантами после прохождения рентгеновского луча через поток 2 частиц с учетом

5 известного распределения между квантакш источника 1 можно фиксировать средний частиц, их распределение по размерам, а также плотность потока частиц.

0

I. , Такие способ и устройство позволяют повысить точность измерения малых частиц размерами несколько микрон и менее.

5